Дроссельный клапан — это клапан , который изолирует или регулирует поток жидкости. Запорный механизм представляет собой вращающийся диск .
Работа похожа на работу шарового клапана , что позволяет быстро перекрывать поток. Дисковые затворы обычно предпочитают, потому что они стоят дешевле других конструкций клапанов и имеют меньший вес, поэтому им требуется меньшая поддержка. Диск расположен в центре трубы. Шток проходит через диск к приводу на внешней стороне клапана. Вращение привода поворачивает диск либо параллельно, либо перпендикулярно потоку. В отличие от шарового клапана, диск всегда присутствует в потоке, поэтому он вызывает падение давления , даже когда открыт.
Дроссельный клапан относится к семейству клапанов, называемых четвертьоборотными клапанами . В процессе работы клапан полностью открывается или закрывается, когда диск поворачивается на четверть оборота. «Бабочка» — это металлический диск, установленный на стержне. Когда клапан закрыт, диск поворачивается так, что полностью перекрывает проход. Когда клапан полностью открыт, диск поворачивается на четверть оборота, так что он обеспечивает почти беспрепятственный проход жидкости. Клапан также может открываться постепенно, чтобы дросселировать поток.
Существуют различные виды дроссельных клапанов, каждый из которых адаптирован для разных давлений и разных целей. Дроссельный клапан с нулевым смещением, который использует гибкость резины , имеет самое низкое номинальное давление. Высокопроизводительный дроссельный клапан с двойным смещением, используемый в системах с немного более высоким давлением, смещен относительно центральной линии уплотнения седла диска и корпуса (смещение один) и центральной линии отверстия (смещение два). Это создает кулачковое действие во время работы, чтобы поднять седло из уплотнения, что приводит к меньшему трению, чем создается в конструкции с нулевым смещением, и снижает его тенденцию к износу. Клапан, наиболее подходящий для систем высокого давления, — это дроссельный клапан с тройным смещением. В этом клапане ось контакта седла диска смещена, что фактически исключает скользящий контакт между диском и седлом. В случае клапанов с тройным смещением седло изготовлено из металла, поэтому его можно обработать таким образом, чтобы добиться герметичного закрытия при контакте с диском.
Дисковый затвор вафельного типа предназначен для поддержания уплотнения против двунаправленного перепада давления, чтобы предотвратить любой обратный поток в системах, рассчитанных на однонаправленный поток. Он достигает этого с помощью плотно прилегающего уплотнения; т. е. прокладки, уплотнительного кольца , прецизионной обработки и плоской поверхности клапана на входной и выходной сторонах клапана. Недостатком является то, что дисковые затворы вафельного типа имеют только небольшой диапазон регулирования потока. Перепад давления на дисковых затворах вафельного типа может быть больше. Дисковые затворы вафельного типа склонны к засорению из-за своей конструкции. [1]
Клапаны Lug-style имеют резьбовые вставки с обеих сторон корпуса клапана. Это позволяет устанавливать их в систему с помощью двух наборов болтов и без гаек. Клапан устанавливается между двумя фланцами с помощью отдельного набора болтов для каждого фланца. Такая установка позволяет отсоединять любую сторону трубопроводной системы, не нарушая другую сторону.
Затвор-бабочка с проушинами, используемый в тупиковых условиях, обычно имеет пониженное номинальное давление. Например, затвор-бабочка с проушинами, установленный между двумя фланцами, имеет номинальное давление 1000 кПа (150 фунтов на кв. дюйм ). Тот же клапан, установленный с одним фланцем в тупиковых условиях, имеет номинальное давление 520 кПа (75 фунтов на кв. дюйм). Затворы с проушинами чрезвычайно устойчивы к химикатам и растворителям и могут выдерживать температуры до 200 °C, что делает их универсальным решением.
Поворотные клапаны представляют собой производную от общих дроссельных клапанов и используются в основном в отраслях по переработке порошков. Вместо того, чтобы быть плоским, бабочка оснащена карманами. В закрытом состоянии она действует точно так же, как дроссельный клапан, и герметична. Но когда она находится во вращении, карманы позволяют сбрасывать определенное количество твердых веществ, [2] что делает клапан подходящим для дозирования сыпучих продуктов под действием силы тяжести. Такие клапаны обычно имеют небольшой размер (менее 300 мм), пневматически активируются и вращаются на 180 градусов вперед и назад.
В фармацевтической, химической и пищевой промышленности поворотный затвор используется для прерывания потока продукта (твердого, жидкого, газообразного) в процессе. [3] Клапаны, используемые в этих отраслях, обычно производятся в соответствии с руководящими принципами cGMP (текущая надлежащая производственная практика). Поворотные затворы, как правило, заменили шаровые краны во многих отраслях промышленности, особенно в нефтяной, из-за более низкой стоимости и простоты установки, но трубопроводы, содержащие поворотные затворы, нельзя «прочистить» для очистки.
Дроссельный клапан используется с конца 18 века. Джеймс Уатт использовал дроссельный клапан в своих прототипах паровых двигателей. Благодаря достижениям в области производства материалов и технологий дроссельные клапаны можно было сделать меньше и выдерживать более экстремальные температуры. После Второй мировой войны в уплотнительных элементах использовались синтетические каучуки, что позволило использовать дроссельный клапан во многих других отраслях. [4] В 1969 году Джеймс Э. Хемфилл запатентовал усовершенствование дроссельного клапана, уменьшив гидродинамический крутящий момент, необходимый для изменения выходного сигнала клапана. [5]
{{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )CS1 maint: другие ( ссылка )